蜗杆圆柱减速器设计说明书

1、燕山大学机械设计课程设计说明书题目：带式输送机传动装置学院：机械工程学院年级专业：10级机设1班学号：学0101010279指导教师：许立忠学生姓名：贺晓东目录一、设计任务书（1）二、传动方案的拟定（2）三、电动机的选择及参数计算（2）四、传动件的设计计算（6）五、轴的设计计算（17）六、角接触轴承的设计及计算（30）七、键的选择（33）八、润滑与密封的选择（33）九、传动装置的附件及说明（34）十、联轴器的选择（35）H一、其他技术说明（36）十二、设计小结（36）十三、参考资料（39 ）、设计任务书1、设计题目：带式输送机传动装置。2、传动装置简图:3、原始数据及要求:F =2203N ；

2、 D= 0.30m； v = 0.30m/s4、其他条件：使用地点：室外； 载荷性质：微震；生产批量：小批；使用年限：五年一一班；5、工作计划及工作量：(1)传动方案及总体设计计算2天(2)装配草图8天(3)装配图校正5天(4)零件图2天(5)编写说明书2天(6)答辩1天二、传动方案的拟定1、蜗杆传动蜗杆传动(1)蜗杆传动可以实现较大的传动比，传动平稳，噪声较小， 结构紧凑，适用于中小功率的场合。(2)米用锡青铜为涡轮材料的蜗杆传动，由于允许齿面有较高 的相对滑动速度，蜗杆传动在茴速级时传动效率较局，可将蜗杆 传动布置在高速级，以利于形成润滑油膜，可提高承载能力和传 动效率。因此，将蜗杆传动布

3、置在第一级。2、齿轮传动齿轮传动齿轮传动的平稳性较好，传动的速度和功率范围很大，效率高(一对齿轮可达 98 99.500),对中心距的敏感性小，维修和 装配简单，应用非常广泛，常在高速级或传动平稳的场合。因此，将齿轮传动布置在第二级。3、带传动带传动传动平稳，噪音小，能缓冲吸震，结构简单，轴间距大，成 本低，外廓尺寸大，由于传动比不稳定，应布置在低速级防止打 滑。三、电动机的选择及参数计算1、电动机类型和结构形式的选择电动机类电动机是标准部件，因为使用地点为室外，载荷性质为微震， 所以选择Y系列(IP44)封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。2、电动机容量的选择型和结构电动机容(1)工作所需要的

4、功率 Pw为：里17Pw =FV1000 w其中：F =2203N,V =0.30m/s产 w = 0.96,2203 0.3所以：Pw - 0.6891000 0.96(2)电动机的输出功率P0为:_PwP0 = nn为电动机至滚筒轴的传动总效率，查指导手册88页表12-10,其中，联轴的传动效率"1=0.99,蜗杆的传动效率为"2 =0.78 ,齿轮的传动效率 。3 =0.97 ,滚动轴承的传动效率=0.98,则:=122344 =0.992 0.78 0.97 0.984 = 0.68(3)电动机所需要的功率为:cPw 0.689P0 =0.68=1.01kW因载荷性

5、质为微震， 电动机额定功率 Pm需大于P0 ,查机 械设计课程设计指导手册 119页表14-4和120页续表14-4,选 取电动机额定功率为1.1kW。(4)电动机转速的选择滚筒轴工作转速：60v60 0.30nw19.1r / min二D3.14 0.30蜗杆传动比范围：i1 =15 60Pw -0.689输出功率=0.68所需功率P0 =1.01kW转速选择nw= 19r / min所以电动机实际转速的推荐值为：nd = ii m nw= 2861146(r/min)符合这一范围的同步转速有750r / min和1000r / min综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和价格等因素，为使传

6、动装置机构紧凑，选用同步转速 1000r/min的电动机。综上，所选电动机为：型号 Y90L-6,满载转速nm=910r/min,额定功率1.1kW。3、总传动比的确定及分配(1)总传动比为.nm 910i = =47.6nw 19.1(2)分配传动比齿轮传动比的常用值为：i2 =3 5取 i2 =3,则 i1=L=O=15.9i234、计算传动装置的运动和动力#数(1)各轴的转速：电动机 n0 = 910r/min ;轴 1n1 =n0 =910r / min ;轴 2n2=n1 =910 =57.2r/min ;11 15.9'轴 3n3 19.1r / min ;12 3卷筒轴n

7、4 =n3 =19.1r/min(2)各轴的输入功率：Y90L-6nm=910r /min1.1kW传动比 分配i =47.6i2=3M=15.9运动与动 力参数转速n电动机Po =1.01kw;功率P轴 1 Pi=P。1=1.01 0.99 =1.00kw;轴 2P2=P24=1.000.780.98 =0.76kw；轴 3P3=P234=0.760.970.98 =0.73kw;卷筒轴P4=P341=0.730.990.98 = 0.70kw;(3)各轴的输入转矩:电机轴轴1轴2轴3滚筒轴T0 = 9550P09550 1.01n0910T1=9550P1n19550 1.00910= 1

8、0.60N，m；=10.49N *m丁 9550P2 9550 0.76T2 = =126.89Nn257.29550P3T3 二n39550 0.7319.1转矩T= 365.00N，m；T4 = 9550P3露70.,(4)整理列表:运动和动力参数计算结果整理于下表:运动和动力参数表运动与动 力参数表轴功率P/kw转矩T/N?m转速n/rpm电机轴1.0110.6091011.0010.4991020.76126.8957.230.73365.0019.1卷筒轴0.70350.0019.1四、传动件的设计计算、蜗轮蜗杆的选择计算1、蜗轮蜗杆的选择计算(1)选择蜗杆的传动类型蜗轮蜗杆 的选择

9、计 算45钢ZCuSn10P1HT100.Z2 i Z132 c162(16-15.8)16= 1.25 00 8% (符合要求)Z1 =2Z2 =32根据GB/T10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆(ZI )。(2)选择材料蜗杆传动传递的功率不大，速度中等，故蜗杆用45钢，表面硬度45HRC蜗轮用铸锡青铜 ZCuSdOPl,砂模铸造。轮芯用 灰铸铁HT100制造。(3)头数选取蜗卞f头数 Z1 =2;则蜗轮齿数Z2=Ziii=31.8，取Z2 =32,设计依据-齿面接 触疲劳强 度(4)按齿面接触疲劳强度进行计算根据闭式蜗杆的传动设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行 设计，再校核齿根弯曲

10、疲劳强度。确定许用接触应力二H根据蜗杆材料为45钢，砂型铸造模，蜗杆螺旋齿面硬度45HRC二h =(0.7 0.9)二 b8107N2可从机械设计104页表7-2中查得,=220MPa,E=14QMPa ,应力循环次数：N2=60n2t2 =60 57.2 5 360 8 =4.94 107则:二H0zJ62.16MPa= 0.9 220 8,107107 =162.16MPa4.94 1072、确定 m, q,d1(1)确定作用在蜗轮上的转矩T2蜗轮蜗杆 尺寸及中 心距确定丁 9550 106 P2T 2 n295 50 1 06 0.76一 57.2= 1.27 105 N *mm(2)确

11、定载荷系数KT2 =1.27 105N *mmZi=2,=0.78因工作载荷较稳定，机械设计109页查表7-6取Ka = 1.0； 由于载荷稳定，故取载荷分布不均匀系数 KP = 1 ;假设蜗杆圆周 速度v <3m/s ,由于转速不高，冲击不大，因此可取Kv =1.05, 则：K =1.05K = Ka K ： Kv =1.0 1 1.05 =1.05(3)确定弹性影响系数Ze由机械设计110页表7-7,因选用的是铸锡青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故 Ze =155$MPa ;(4)由Zi =2，查机械设计110页式(7-9)下附表：9.47cos =9.26Ze=155 -MPa3Ze2=9.

12、26 1.05 1.27105 155 =110432 162根据m3q =1104,查机械设计106页表7-4得:3m q =1250时，m =5mm,d = 50mm,q =10.000则：蜗轮分度圆直径 d2=mz2 =5 32 -160mmZ12(5)蜗杆导程角：'=arc tan= arc tan=11.31 q10(6)定精度等级:蜗轮圆周度二 n2d 2二 57.2 160V2 -60 100060 1000二 0.479m/sv20 479-滑动速度： vs =, = 2.44m/s。据机械设sin sin11.31m =5d1 =50 q =10.000d 2 -16

13、0mmV2 -0.479m/sVs=2.44m/sm q Wkcos KT2(Z2kH)计103页表7-1,由V2选取8级精度。3、主要传动尺寸(1)传动中心距a= 100mm1,、 d1 d2am(z2 q x)105mm,22其中，变位系数x为0；(2)蜗杆中圆直径和蜗轮分度圆直径：d1 =50 mmd2 =160mid1 =50mm,d2 = 160mm4、弯曲疲劳强度校核(1)许用弯曲应力讲二f =(0.25：.s 0.08cb)69 10 Nv1.25弯曲疲劳强度校核查机械设计104页表7-2取。b = 220,5 = 140汀= 50MPaZv =33 .9Yf =1.90YP=0

14、.92<Tf=10.22MPa9=0.873106-(0.25 140 0.08 220)9101.25=50MPa；4.94 107(2)弯曲应力计算一Z232当量齿数：Zv = ： =,.=33.9cos cos 11.31齿形系数：查机械设计110页表7-8，取Yf = 1.9011 31螺旋角系数：丫： = 1 1 - 11.31 =0.921401401.64KT2、八/一弯曲应力： -F =YfY ：d1d2m1.64 1.05 1.27 1051.90 0.9250 160 5= 10.22MPa，：50MPa (安全)(3)效率计算口止.tantan11.31啮合效率：1

15、0.873tan(V)tan(11.311.6)（轧由vs查机械设计112M表7-10取1.6）搅油效率。2取为0.99,滚动轴承效率 加取0.98/对。总效率:= 0.847tan= 1242 4 =0.873 0.99 0.98 = 0.847tan(:r + ：; v)复核m3q :3/ Ze、2215532 162)m q "os KT2%"5 0.847、= 9.26 M1.05M (1.27 黑10隈/0.8=1169 12505、热平衡核算x x 1000P(1 -)t =t0 kdA15 0.36A =0.36 m2t =49.6 C齿轮传动选择计算其中，取

16、 to =20 C,P = Pi =1.00kw,传热系数 kd =14 18W/(m2 ,=C),取 kd =15W/(m2 二C)1.751.75a1052A =0.33()=0.33()= 0.36 m1001001000 1.00 (1 -0.84)t =2049.6 C 80 C所以热平衡符合要求。二、齿轮传动选择计算1、选精度等级、材料及齿数(1)选精度等级运输机为一般工作机，速度不高，故选择8级精度。(2)材料选择由机械设计77页表6-3,选择小齿轮材料为 45钢(调 质)，硬度240HBs大齿轮材料为45钢(正火)，硬度为190HBs 二者材料硬度差为 50HBs(3)选取齿轮

17、齿数选小齿轮齿数Z1 = 23 ；大齿轮齿数Z2 = uz1 = 3父23 = 69;,Z269实际齿数比：u = £=匕=3Z123传动比误差为： = (_1)卜13产1卜0(5%,在允许范围内。(4)选取螺旋角初选螺旋角P -14 ,齿宽系数% -0.8 (查机械设计94贝表6-7 ,轴承相对凶轮不对称你耳。)2、按齿面接触强度设计初定小齿轮分度圆直径 d1精度等级材料选择Z1 =23Z2 =69P=14。设计原则-齿面接,、2KT2 u +1 /ZhZeZ区艮2 d4d * u (刊)(1)确定载荷系数KK =KaKvKoKP触强度KA：查机械设计82页表6-4,由于载荷均匀平

18、稳，所以选取使用系数 Ka =1.00;Ka =1.00一 、.VZ1 Kv ：估计圆周速度 v=4m/s, =0.92m/s,由机械设 100计82 页图 6-11b）得：Kv = 1.07;Kv =1.07Kot:端面重合度:11二二1.88 -3.2（ ： ） cos :Z1Z211 .一= 1.88 -3.2（）cos14 =1.6423 69纵向重合度：bs2 = dZ1tan-0.8 23tan14 =1.45Z ： =0.98519：mnJIJI-3.09K ： = 1.42K ： =1.07K =2.02Zh =2.43Ze 二 189.8 MPaZ ；=0.78总重合度:由机

19、械设计84页图6-13,查得齿间载荷分配系数K =二1.42；KB：由机械设计85页图6-17且，=0.8，得KP = 1.07；所以：K = KaKvKK -： =1.00 1.07 1.42 1.07 =2.02(2)ZhZeZZPZh :由机械设计87页图6-19查得，节点区域系数Zh =2.43；Ze由机械设计87页表6-5查得，弹性系数Ze =189.8 MPa;Z名：因为印1,取呻=1,重合度系数ZP:螺旋角系数 Zp = JcosF = 0.985；(3)计算接触疲劳许用应力' Khn 二H lim!h .S应力循环次数：Ni=60n2t2=60 57.2 5 360 8

20、 = 4.94 107Ni7N21.65 107i2由机械设计95页图6-25查得寿命系数：Khni=1.2, Khn2=1.28,由机械设计95页图6-27c)查得接触疲劳极限应力:<5H Iim1 =590MPa, bH Iim2 =470MPa ,取安全系数：S=1所以：二 H1 =Khn1 二Hiim1 =1.2 590 =708MPa,二H2 =KHN2；Hiim2 =1.28 470 = 602MPa ,取0H =602MPa综上：将以上相关数据带入设计公式得:-2,.2KT2 u 1/ZhZeZZ：、d1 -3()d u二h接触疲劳 许用应力Ni= 4.94 107N 2=

21、1.65 107lim 1= 590MPafF lim 2= 470MPa:丁i= 708MPa。2= 602MPa；川= 602MPaI32 dl31212.021126.89110 .3+1 2.43父 189.8 0.78父 0.985、.646mm00.8, 3 (602)=66.646mm(4)校核并计算圆周速度.dm2 二 66.646 57.2 v =60 100060 1000= 0.1996m/sv=0.1996m/s54(5)修正载荷系数上-=0.1996 乂上3 =0.0459，查机械设计82页表6-11b) 100100得动载荷系数：KV=1.02;(6)校正试算的分度

22、圆直径 d1d1，=d13；= 66.646 父3 102 = 65.591mmK KvV1.073、确定参数尺寸(1)计算法向模数d 1 cos P 65.591 x cos14 - c “rmn = 2.767mmZ123圆整成标准值，取 mn=3mm(2)计算中心距(z1+z2)mn(23+69)x3 ,“广同酸雨a 一 =142.225mm ,圆整取2 cos P2 cos14a = 145mm(3)按圆整后中心距修正螺旋角P=arccos(z1+Z2)mn=17 523T2a1 . 1n取=1.88-3.2( +-) cosP修正后，z1 z21 . 1。一1.883.2(+) co

23、s17 52 33 -1.6123 69bsin1%ziB 0.8 .23 ,已.物中一'一 tan P -tan17 5533 -1.89冗 mnnnK V =1.02d?=65.591mm法向模数mn =3mm中心距a =145mmo F f=17 52 33因为褴=1.89：1,按洋=1计算,；-；：；一-2.61再次查机械设计84页图6-13得：Ko( = 1.44, 查机械设计84页图6-19得：Zh =2.40计算分度圆直径：zmnZ2mnd1 = 一 =72.500mm,d2 = 一 = 217.500mm cos :cos :(2)齿厚:b =5dd1 = 0.8M 7

24、2.5 = 58mm ,取 b2 = 58mm, 为保证小齿轮比大齿轮宽 5 10mm,所以b1 = b2 6 = 64mm4、校核齿根弯曲疲劳强度2KT 1F1YFa2YSa2二F1YFa1YSa1Y ； M 二F1,2, ；:F2bd1mnYFa1YSa1(1)计算当量齿数Z1zv1 ; cos3 一：23一一3 23 26.73cos317 55 33分度圆直径d1-72.500mmd 2-217.500mrb2 =58mmb1 =64mm齿根弯曲 疲劳强度 校核zv1 = 26.73zv2 = 一 =一二一=80.21zv2 =80.21cos 芦 cos 17 55 33查机械设计8

25、9页图6-21得：齿形系数YFa1 =2.65,YFa2 = 2.23查机械设计89页图6-22得：应力修正系数YSa1 =1.58,YSa2 =1.77Y ;=0.72(2)重合度系数:YA0.25十等=0.25+等/72(3)螺旋角系数：因为手=1.891,按期=1计算，17 55 33Y =1 -；=1-10.85120120(4)查取弯曲疲劳极限应力及寿命系数由机械设计96页图6-28c)查得：jf iim1 =450MPa, 由图 6-28b)查得：GF Iim2 =390MPa ;由机械设计95页图6-26按N1 =4.94X107, N2 = 1.65M107分别查得：Kfn1

26、=Kfn2=1 ,取失效概率为100 ,安全系数 S =1 ,则弯曲疲劳许用应力为：b1 = Kfnkjf lim 1 =450MPa ,二F2 = KFN 2CF lim 2 = 390MPa计算弯曲应力：2KT1;F1 二 YFaYSaY 1bd1m2.65 1.58 0.72 0.852 2.02 126.89 10358 72.5 3= 104.1MPa 二fi2 23 1 77二F2 =104.1=98.1MPa 二f22.65 1.58YB=0.85E二 450MPa#2二390MPa<JF1=104.1MPa<F2 =98.1MPa所以弯曲疲劳强度符合设计要求。轴的初

27、步设计五、轴的设计和计算1、初步计算轴径轴的材料选用常用的 45钢。当轴的支撑距离未定时，无法用刚度确定轴径，要用初步估算的方法，即按纯扭矩并降低许用扭转切应力确定周径d，计算公式为：d _C查机械设计143页表10-2,取C =112,1、2、3轴的轴径计算结果为：-cP . 1.00d1 -C 3 - 112 3= 11.56mm.n . 910d2 _C 3 P =112 3 0.76=26.53mmd3 ,C 3 P -112 3 0.73 -37.73mmn19.1d1 _11.56mnd 2_ 26.53mmd3_37.73mm输入轴(1)轴1 (蜗杆)的初步设计如下图：装配方案是

28、：溅油盘、套杯、角接触轴承、套筒、角接触轴 承、止动垫圈、圆螺母、透盖、密封圈、联轴器依次从轴的右端向左端安装，左端安装溅油盘、深沟球轴承、止动垫圈、圆螺母。轴的径向尺寸：当直径变化处的端面用于固定轴上零件或承受轴向力时，直径变化值要大些，固定轴肩可取(68)mm,否则非固定轴肩可取(1 3)mm。轴的轴向尺寸：轴上安装传动零件的轴段长度是由所装零件 的轮毂宽度决定的，而轮毂宽度一般是和轴的直径有关，确定了 直径，即可确定轮毂宽度。轴的端面与零件端面应留有距离L,以保证零件端面与套筒接触时起到轴向固定作用，一般可取L =(1 3)mm。轴上的键槽应靠近轴的端面处。中间轴(2)轴2的初步设计如下

29、图：装配方案：右端从右到左依次安装蜗轮、挡油板和角接触轴 承，左端从左到右依次安装斜齿轮、挡油板、角接触轴承。输出轴(3)轴3的初步设计如下图：装配方案：右端从右到左依次安装挡油板、角接触轴承、端转矩：T3=365000N ,mm;圆周力:l 2T3Ftd23356 180=2507N齿轮受力T3365000 N 卡】Ft =3356 NFr=1284NFa1090 N轴承支反力R1 =817 NR2 =467 NR1 =849 NR*2 =2507卜盖、密封圈和联轴器，左端从左到右依次安装大齿轮、挡油板和 角接触轴承。2、三个轴的弯扭合成强度计算因为T3Ti,2 , 3两轴的直径相差不大，并

30、且 12=2.87 ,T2所以只需要校核 3轴的强度即可。求作用在齿轮上的力，轴上的 弯矩和扭矩，并作图。(1)计算齿轮上的作用力2 365000-3356 N ；217.5tan ：n “Lc tan20径向力：Fr = Ft- = 3356父=1284N ;cos -cos17 52 33轴向力：Fa = Fttan -： =3356 tan17 52 33 = 1090N ;(2)计算轴承支反力21751284 61 1090水平面：Ri 2=817N241217 51284 180-1090R'2 =2 =467N ；2413356 61 垂直面：R 1 = 33566 1 =

31、 849N ;241241(3)画出水平弯矩图 Mxy,垂直弯矩图 M*和合成弯矩图:ABCD0M = Mxy2 M*2a)轴受力图轴空间受力图b)水平受力图Ri =835NR2 =449N水平受 力图 Fr=1284NFa=1090Nc）水平面弯矩图146543N - mm28005N mm水平弯矩图Mmax1 =146543N *mmMe=118538N *mm最大弯矩： Mmaxi=835 175.5 =146543N，mm弯矩图突变值：Me=1090 217.5 =118538N *mm2集中力偶处弯矩：M 0=M max-Me=28005N mmd）竖直面受力图M 0 =28005

32、N *mm竖直面R1''=881NR2''=2475N受力图e）竖直面弯矩图Ft=3356N154669N -mm竖直面弯矩图M max2=154669N *mm1)K一3356 M 1755M 62 5最大弯矩：Mmax2 = 3356 ”5.5 62.5 154669 N , mm238f)合成弯矩图合成弯矩图二213067弯矩： M 1 = M max/ - M max 2=1465432 15466s2 =213067N *mmN *mmM2 = M 02 M max22=157184=.280052 1546692 =157184N* mmN *mmg

33、）转矩图365000N mm215350N - mm转矩图=365000N *mm转矩：T =T3=365000N *mm由轴的材料为45钢调质，查设计手册查得：7 =650MPa,H =360MPa ,用插值法查机械设计143页表10-3得:<i0b =102.5MPa,。-ib =60MPa ,0-1b a 二0 0b102.560=0.59;(h)当量弯矩图则当量转矩为:302292aT =0.59365000 =215350N *mm ,最大当量转矩:max= 'M 12 (: T)2 =21130672 2153502 302941N，mm集中力偶作用处当量弯矩:M =

34、 .M22 (：T)2 ='1571842 2153502 =266613N *mm危险剖面处弯矩：当量弯 矩图:T =215350 N*mmM max= 302941N *mmM= 266613N *mmM i =177859 N，mm175 5 -29 M i =213067=177859N *mm175.5危险剖面处当量弯矩:Miv=279302N ,mmMiv =.JM 12 (1 T)2 =41778592 2153502 -279302N，mm校核轴径：dIV= 36mm48mmd，=3MIV=3 279302 . 36mm 48mm (满足要求)，0.1二一问v 0.1

35、60(4)判断轴的危险截面，分析知大齿轮轴肩处有较大的应力和 应力集中，对此截面进行安全系数校核。轴的材料选用45钢调质，由机械设计查得：ob =650MPa,os =360MPa ；由表10-5所列公式可求得：a=0.45m = 0.45 父 650 = 293MPa ；仃。=0.81<Jb =0.81 父650 =527MPa ；f= 0.26仃b =0.26M650=169MPa ；70 =0.50bb=0.50M650 = 325MPa ；由式陪空W,空一得： 0. 02 293-527527= 0.112 169 -325 中七二-0.04 ；325(5)求危险截面的应力和弯矩

36、、一175 5 -29 弯矩：M =213067 M29 =177859N mm ；175.5M 177859 g Gang ；T1cr =oa = = =16.08MPa Q。-ib,W 0.1 父 483erm = 0 ；T 3650003 = =3 = 16.50MP a -W 0.2 "8%=m=三=8.25MPa ；(6)求截面的有效应力集中系数因为在此截面处有轴直径的变化，过渡圆角半径为r =1.2mm , D54r 1 2D =54 =1.125,1=12 =0.025,其应力集中可由机d48d 48械设计154页表10-9查得：k<r=2.19,kT = 1.4

37、9。(7)求表面状态系数 P及尺寸系数6小取由机械设计156页表10-13查得：P = 0.93 ；由机械设计156页表10-14查得：电=0.84,t = 0.78；综上，求安全系数(设为无限寿命，kN =1)a) A截卸处akN 仃11父293.小Sa - 6.50 ;ca十邛曲_父16.08Fw。0.93 父 0.84M =177859 N,mma =16.08MPaCT =0T = =16.50MPa=8.25MPaS(y = 6.50S 1 =k.= 9.78综合安全系数:Si =9.781 1691 49a m D 8.25 0.04 8.250.93 0.78cSiS 1S1 -

38、,S。S 16.502 9.78 2 =5.411.5；6.509.78因此，A截面处轴的强度满足要求。Si =5.41S：1.5b) B截面处查机械设计155页表10-10得，ko= 1.825, % = 1.625 ;92-2 _ 一 M =157184 M=153767N mm ；92由机械设计157页表10-15得:二 一 3W =>4832，_ _，_ 一 _、214 5.5 (48-5.5)9403N *mm2 48MW53767 N g二3W尸一6 48316，_ _，_ 一 _、214 5.5 (48一5.5) =20255N.mm2 48153767=16.35MPa,

39、仃m=0；9403三=3.80MPa -M 1537677 =一 =7.59MPa ；而=而W.20255Sc2 二1 293k。.1.825Ca ,m =16.35、二0.92 0.84= 7.59 ;Sb =7.59S*211169=19.30;S| =19.30;' kt 仆1.625afT-Ta +中砂=x3.80 +0.04 m 3.800.92X0.78综合安全系数：S2=7.06S2=S02s/7.59：19.302=7.06病】=1.5; Sa +S/J7.59 + 19.30因此，B截面处轴的强度满足要求。>S】=1.5c) C截卸处62.5-29 一M弯矩：

40、M =157184 黑=84251N *mm62.5M 84251 门 “r1CT =6 = = =9.25MPa Q。_化W 0.1 父453Cm = 0 ；T 3650003 3 20.02 MPa -W 0.2 父45% =加=10.01MPa - 21.13, 0.027 ,其应力集中可由 机械d 45d 45设计154页表10-9查得：kb = 2.257,ki=1.52；ckN。11父293ZZ84251N 1mmSb =10.96Sc3 一一 10.96黑。a +中¥m = -2.257 X 9.250.93 父 0.84kNJ伍1691284S 召12.84,kt .

41、，冷1.52曲十邛需m_M10.01+0.04父10.01与 T0.93M0.78S 胃二2.84S3 =8.34)6=3.51综合安全系数：S3 .s-=096284 =8.34=3.51 ;2222.S3S3, 10.96 12.84因此，C截面处轴的强度满足要求。d)D截面处M-27923N 妙什213067M(32.5 -9.5) =27923N *mm175.5c279230.1-453= 3.06MPa,Cm = 0 3650000.2 453= 20.03MPa；帘=a=三=10.01MPa -2，2=2=1.13，匚=12 = 0.027 ,其应力集中可由 机械 d 45 d

42、45设计154页表10-9查得：0=2.257,口=1.52。kN。1 293Sc4 二WCTa + 中/ m =.X3.060.92 0.84= 54.90 ;ckN 1 169S 4 二 k .1 52- a ：m 1.5210.01 0.04 10.01 ； .0.92 0.78= 7.82;Sc4=54.90S 4 =7.82综合安全系数:S:-4 s 4S42_ 2. S；：4 - S .154.90 7.82,54.902 7.822= 7.74 S 1=3.51 ；S4=7.74S 1=3.51因此，D截面处轴的强度满足要求。综上所述，轴的强度满足要求。六、角接触轴承的设计及计算

43、轴承的校核校核3轴轴承7209AC,查手册138页续表16-2,基本额定 动载荷C =38500N ,基本额定静载荷 C。=28500N。润滑脂 nlim =6700r/min,a =25：。1、寿命计算S1 FaS2Fr1Fr2动载校核(1)计算内部轴向力由机械设计165页表11-4知，7209C轴承(e电0.7) S = 0.7Fr,Fr1 =1214N则：Fr1= R12 R12 = 8352 8812 =1214N ,Fr2 = MR 22 R 22 = =4492 24752 =2515N ,Fa =1090NS=0.7 1214 =850N,S2 =0.7 2515 =1761N

44、,Si Fa S2轴承1被压紧，轴承2被放松，故：Fa1 =S2 Fa =1761 1090 =2851NFa2 =S2 =1761N(2)计算当量动载荷由机械设计169页查表11-7,根据载荷性质为微震、电动机作动力，选取fp=1.2,由机械设计168页查表11-6,Fa1 2851加J= 2851 =2.35e,得：X =0.41, Y =0.87;Fr1 1214Fa2 1761=0.70 =e,得： X =1, Y=0；Fr2 2515由：P = fp(XFr YFa)P1 =1.2 (0.41 1214 0.87 2851)=3574N;P2 =1.2 1 2515 =3018N ；

45、(3)计算寿命Fr2 -2515 NS1 =850 NS2=1761 NFa1 =2851 NFa2 =176仆P1 =3574 NP2 =3108N取P1,P2中较大的值带入寿命计算公式，106 c .10638500 3Lhi0=10 () 一10一()=1090772 14400h60n P 60 19.1 35742、静载校核查机械设计172表11-10, X0 = 0.5, Y0 =0.38；P01 =X0Fr1 Y0Fa1 =0.5 1214 0.38 2851 =1690N；因为 P01F:1,故取：P01=1690NC,Lh10 三09077214400h静载校核Poi -69

46、0 NP02=X0Fr2 Y0Fa2 =0.5 2515 0.38 1761 =1927 N；因为 P02，；Fr2 ,故取：P02= Fr2 =1927N(C ；3、极限转速校核P1 _ 3574 C - 35800P2= 0.0998 C307635800= 0.0859；P02 -927N极限转速校核由机械设计163页图11-4查得：f 11 = 1, f 12 = 1 ;.除二经3=1.98收再上=照=0.70； Fr11374Fr2 2333由机械设计163页图11-5查得：f21=1,f22=1；所以：f 11 f 21nlim =1父0.96父6700 =6432 ：19.1r/

47、min ,f12f22nlim =1父1父6700 =6700 ：19.1r/min ,综上，轴承的各项指标均合格，选用 7209C型轴承符合要求。七、键的选择普通平键具有靠侧面传递转矩、对中良好、结构简单、装拆方便的特点，因此，减速器的键选用普通平键。1、输入轴与联轴器联接采用平键联接选才A A型平键连接。根据轴径 d =28mm, L =62mm ,查手册得，选用GBI095-2003系列的键8x56,键高H =7。2、轴2与蜗轮联接采用平键联接8><56H =7选才i A型平键连接。根据轴径 d =45mm,与涡轮配合的轴长度L = 70mm,查手册得，选用GBI095-20

48、03系列的键14M63,键高H =9。14 M 633、轴3与大齿轮、联轴器联接米用平键联接H =9与大齿轮联接：选择 A型平键连接。根据轴径 d -48mm ,L -58mm ,查手册得，选用 GBI095-2003系列的键14M 50 ,键高 H =9。与联轴器联接：选择 A型平键连接。根据轴径14M50d =40mm,L =62mm,查手册得，选用 GBI095-2003系列的键H =912M56,键高 h =8。12M56八、润滑与密封的选择H =81、润滑说明因为是下置式蜗杆减速器，且其传动的圆周速度v112m/s,润滑故蜗杆应采用浸油润滑。但当润滑油没过轴承滚动体中心时，蜗说明杆还没有接触到油面，所以蜗杆蜗轮采用溅油盘飞溅润滑。大、小斜齿轮采用飞溅润11,润滑油选用50号机械润滑油。蜗杆两端轴承采用浸油润滑。中间